在電腦等各種計算設備中,大量的使用了半導體存儲器。相對于硬盤(pán),軟盤(pán),磁帶等磁性存儲器,CD/VCD/DVD/PD等光學(xué)存儲器,和MD磁光存儲器而言,半導體存儲器的優(yōu)點(diǎn)很明顯:速度快,體積小,耐用。不過(guò)半導體存儲器的價(jià)格也相對昂貴,而且容量并不大。
ROM和RAM指的都是半導體存儲器。本來(lái)的含義是:ROM是Read Only Memory的意思,也就是說(shuō)這種存儲器只能讀,不能寫(xiě)。而RAM是Random Access Memory的縮寫(xiě)。這個(gè)詞的由來(lái)是因為早期的計算機曾經(jīng)使用磁鼓作為內存,而磁鼓和磁帶都是典型的順序讀寫(xiě)設備。RAM則可以隨機讀寫(xiě),因此得名。
現在ROM通常指非揮發(fā)的存儲器,或者說(shuō),不掉電。系統停止供電的時(shí)候它們仍然可以保持數據。所以光盤(pán)也有CD-ROM或者DVD-ROM的說(shuō)法。而RAM通常都是沒(méi)電之后就沒(méi)有數據的,典型的就象計算機的內存,需要系統重新啟動(dòng)的時(shí)候從硬盤(pán)重新載入數據。有的時(shí)候,如果數據可以擦寫(xiě),也會(huì )借用RAM這個(gè)概念,譬如DVD-RAM,其實(shí)只是可以擦寫(xiě)的DVD光盤(pán)而已,并非真正的半導體存儲器。
ROM有很多種類(lèi),適合不同的使用需要。常見(jiàn)的有:
Mask-ROM
這種ROM的數據是在生產(chǎn)的時(shí)候寫(xiě)入的,實(shí)際上它很象CD光盤(pán)的原理,在半導體的光刻工藝過(guò)程中寫(xiě)入了數據狀態(tài)。這中ROM的數據是不可能丟失的,而且它的成本非常低。在不需要數據更新的設備中,Mask ROM被非常廣泛的使用。但是它完全不能擦寫(xiě)的特點(diǎn),使得它在計算設備中不那么受歡迎。比如在掌上電腦中,我知道的只有Handspring生產(chǎn)的Visor系列的Palm OS PDA,和SONY生產(chǎn)的低端Clie SL-10使用了這種ROM。
FLROM / Fusible Link ROM
在芯片生產(chǎn)商處寫(xiě)入數據,有的時(shí)候不那么靈活,還會(huì )有保密問(wèn)題。所以還有一種叫做Fusible Link的ROM。這種ROM在內部使用了一種可以熔斷的連線(xiàn),設備制造商可以用高電壓寫(xiě)入數據,數據寫(xiě)入之后,內部的部分連線(xiàn)就熔斷了,數據就永久保持在內部,和Mask ROM一樣了。這種一次性寫(xiě)入的ROM不太常用。
EPROM / Erasible Programmable ROM
這是一種可以多次寫(xiě)入的ROM了。因為可以多次寫(xiě)入,所以叫做Programmable。EPROM的寫(xiě)入需要專(zhuān)門(mén)的設備,而數據的擦除則需要把ROM上的保護標簽取下,把內部芯片暴露在紫外光的照射下一段時(shí)間。實(shí)際上這種ROM稱(chēng)為Programmable相當勉強,因為寫(xiě)入電路是專(zhuān)用的,通常不會(huì )集成在計算設備之中,所以它通常做成不常更新,而且是插拔方式的。當需要更新的時(shí)候,取下來(lái)放入專(zhuān)用的寫(xiě)入設備改寫(xiě)。早期的某些電腦主板的BIOS,就使用了這種ROM。
EEPROM / E2PROM(E平方ROM) / Electrically Erasible Programmable ROM
EPROM不同,E2PROM的擦寫(xiě)可以用電路而不是紫外線(xiàn)完成。擦寫(xiě)的電壓比讀入電壓要高,通常在20V以上,擦寫(xiě)速度也較EPROM快,在毫秒量級。EEPROM一度使用很多,不過(guò)目前被一種改進(jìn)的ROM - Flash ROM代替了。
Flash ROM / Flash EEPROM
這是目前最常見(jiàn)的可擦寫(xiě)ROM了,廣泛的用于主板和顯卡聲卡網(wǎng)卡等擴展卡的BIOS存儲上。而現在各種郵票尺寸的半導體存儲卡,包括Compact Flash/CF,Smart Media/SM,Security Digital/SD,Multimedia Card/MMC,Memory Stick/MS,以及FUJI新出的標準vCard,還有各種鑰匙鏈大小的USB移動(dòng)硬盤(pán)/USB Drive/優(yōu)盤(pán),內部用的都是Flash ROM。絕大多數PDA/掌上電腦也用它來(lái)存儲操作系統和內置程序。還有數碼相機,數碼攝像機,MD/MP3播放器內部的Fireware(用于存儲DSP/ASIC程序),也大多使用Flash ROM了。與EEPROM相比,Flash ROM有寫(xiě)入速度快,寫(xiě)入電壓低的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)它的成本也是較高的,所以在很多低端設備中,仍然會(huì )有廠(chǎng)商使用Mask ROM來(lái)降低成本,提高價(jià)格競爭力。
RAM,最常見(jiàn)的就是電腦的內存了。PDA/掌上電腦中也會(huì )使用RAM來(lái)讓用戶(hù)存儲程序和數據,不過(guò)在PDA/掌上電腦中,由電池供電,所以只要電池有電,RAM中的數據還是保留的,不會(huì )丟失。在MD/MP3播放器,DC/DV中也會(huì )使用RAM來(lái)保存程序數據或者作為數據緩沖。
RAM有兩大類(lèi),一種稱(chēng)為靜態(tài)RAM,Static RAM/SRAM。SRAM速度非???,是目前讀寫(xiě)最快的存儲設備了,但是它也非常昂貴。所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一級緩沖,二級緩沖。另一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)RAM,Dynamic RAM/DRAM,動(dòng)態(tài)RAM的速度比SRAM慢,不過(guò)比任何ROM都要快。計算機內存就是DRAM的。
DRAM的種類(lèi)太多了,無(wú)法一一列舉,這里只列出最常見(jiàn)的:
DRAM,如果和其它DRAM種類(lèi)一起說(shuō)這個(gè)名詞,那它指的就是最老式的DRAM存儲器,在尋址上沒(méi)有作任何優(yōu)化,速度很慢,只在386以前的電腦上有了。
FPRAM/FastPage RAM,快頁(yè)內存,以頁(yè)面方式讀取數據,比DRAM快,486上用過(guò)。
EDORAM,Extended Data Output RAM,這是比快頁(yè)內存更快的一種讀取方式,廣泛見(jiàn)于486和早期Pentium時(shí)代的電腦,PC上使用的EDO RAM通常是72針腳單面的,現在你還可以在比較老的一些電腦中找到它們。在PDA/掌上電腦中,這種EDO內存還在廣泛使用著(zhù)。
SDRAM,Sychronous DRAM,同步內存。早期的PC內存的時(shí)鐘和CPU外部時(shí)鐘不是同步的,這就會(huì )導致在每次讀寫(xiě)數據的時(shí)候有個(gè)協(xié)同時(shí)間,效率不高,而SDRAM是可以和CPU的外部時(shí)鐘同步運行的,提高讀寫(xiě)效率。Pentium到Pentium III時(shí)代一直是SDRAM主宰者PC,這種168pin雙面針腳的內存條現在仍然普遍。在低端的顯示卡上也常常使用這種內存。
DDR RAM,DDR SDRAM,Double Date-Rate RAM。這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的,不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫(xiě)兩次數據,這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存,而且它有著(zhù)成本優(yōu)勢,事實(shí)上擊敗了Intel的另外一種內存標準-Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上,也配備了高速DDR RAM來(lái)提高帶寬,這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
RDRAM,Rambus DRAM,這是Intel公司的專(zhuān)利技術(shù),和原來(lái)的內存讀寫(xiě)方式有很大不同,它使用了一種高速串行方式,對于連續讀寫(xiě)的時(shí)候非常有利,不過(guò)在隨機讀寫(xiě)的時(shí)候相對于DDR RAM的優(yōu)勢不明顯。而且成本高昂,最終在Intel這個(gè)巨人的強力推動(dòng)下也沒(méi)有成為主流,只用在一些高檔的P IV電腦和服務(wù)器上。
VRAM,Video RAM,這是一種雙端口的RAM,雙端口的好處是一端寫(xiě)入的時(shí)候另一端還可以在讀出,最常見(jiàn)的應用是用在顯卡上,一端可以寫(xiě)入屏幕數據,另外一端由RAMDAC(數字/模擬信號轉換器)讀出并轉換成視頻信號輸出到顯示器上。對于使用高分辨率顯示器的平面設計者來(lái)說(shuō),顯卡上武裝高速的VRAM必不可少。VRAM成本很高。
SGRAM,是一個(gè)SDRAM的改良型號,成本較低,但是可以以類(lèi)似VRAM雙端口的方式工作。Matrox曾經(jīng)用它來(lái)武裝Mystique系列低端顯卡。
WRAM,Windows RAM,是VRAM的一個(gè)簡(jiǎn)化型號,Matrox曾經(jīng)用它來(lái)武裝Millennium系列高檔顯卡。
在除了電腦之外的其它設備中,EDO RAM和SDRAM仍然有很大市場(chǎng)。
ROM和RAM的種類(lèi)非常繁多,有大量的針對具體應用和設備設計的產(chǎn)品,不過(guò)最常見(jiàn)的就這么多了。
最后再針對PDA/掌上電腦設備總結一下。
通常我們會(huì )看到在PDA/掌上電腦上標稱(chēng)xxM ROM和xxM RAM,這里的ROM就是指存儲操作系統和內置程序的空間,掉電的時(shí)候,這些數據依然存在。除了使用Mask ROM的低端設備,其它都是使用Flash ROM的,這意味著(zhù)操作系統可以升級,某些程序還可以更改系統使得普通程序可以使用ROM中剩余的空間。而RAM就是這些設備可以存儲用戶(hù)程序和數據的空間,不過(guò)設備徹底沒(méi)電的時(shí)候,這些數據都會(huì )丟失,所以通常的掌上電腦/PDA設備,都會(huì )在電池電壓較低的時(shí)候強行關(guān)機用剩余的電量來(lái)保持數據,或者使用備用電池來(lái)完成這項工作。
新型號的掌上電腦或者PDA設備也都支持用戶(hù)使用外部擴展卡來(lái)保存更多的程序和數據。這些外部擴展卡的種類(lèi)在上面的帖子里都提到了,它們彼此不兼容(SD和MMC可以使用同樣的插槽),性能和價(jià)格也不同,視用戶(hù)需要而定。這些擴展卡使用的都是Flash ROM。
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